S brzim rastom kineskog tržišta vozila na nove energetske pogone, primjena V2G (Vehicle-to-Grid) tehnologije postala je sve važnija za izgradnju nacionalnih energetskih strategija i pametnih mreža. V2G tehnologija transformira električna vozila u mobilne jedinice za skladištenje energije i koristi dvosmjerne stupove za punjenje kako bi ostvarila prijenos energije iz vozila u mrežu. Pomoću ove tehnologije, električna vozila mogu napajati mrežu energijom tokom perioda visokog opterećenja i puniti ih tokom perioda niskog opterećenja, pomažući u uravnoteženju opterećenja mreže.
Dana 4. januara 2024. godine, Nacionalna komisija za razvoj i reforme i druga ministarstva izdala su prvi dokument o domaćoj politici koji se posebno odnosi na V2G tehnologiju – „Mišljenja o implementaciji jačanja integracije i interakcije vozila na novu energiju i elektroenergetskih mreža“. Na osnovu prethodnih „Vodećih mišljenja o daljoj izgradnji visokokvalitetnog sistema infrastrukture za punjenje“ koje je izdala Generalna kancelarija Državnog vijeća, mišljenja o implementaciji ne samo da su pojasnila definiciju interaktivne tehnologije vozila i mreže, već su i predstavila specifične ciljeve i strategije, te planirala njihovu upotrebu u delti rijeke Jangce, delti Biserne rijeke, Peking-Tianjin-Hebei-Shandong, Sečuan i Čongking i drugim regijama sa zrelim uslovima za uspostavljanje demonstracionih projekata.
Prethodne informacije pokazuju da u zemlji postoji samo oko 1.000 punjača sa V2G funkcijama, a trenutno u zemlji postoji 3,98 miliona punjača, što čini samo 0,025% ukupnog broja postojećih punjača. Osim toga, V2G tehnologija za interakciju vozila i mreže je također relativno zrela, a primjena i istraživanje ove tehnologije nisu neuobičajeni na međunarodnom nivou. Kao rezultat toga, postoji veliki prostor za poboljšanje popularnosti V2G tehnologije u gradovima.
Kao nacionalni pilotni projekt za grad s niskom emisijom ugljika, Peking promovira korištenje obnovljivih izvora energije. Ogromna nova energetska vozila i infrastruktura za punjenje u gradu postavili su temelje za primjenu V2G tehnologije. Do kraja 2022. godine, grad je izgradio više od 280.000 punjača i 292 stanice za zamjenu baterija.
Međutim, tokom procesa promocije i implementacije, V2G tehnologija se suočava i s nizom izazova, uglavnom vezanih za izvodljivost stvarnog rada i izgradnju odgovarajuće infrastrukture. Uzimajući Peking kao primjer, istraživači iz Instituta za istraživanje papira nedavno su proveli istraživanje o industrijama vezanim za urbanu energiju, električnu energiju i stubove za punjenje.
Dvosmjerni šipovi za punjenje zahtijevaju visoke početne investicijske troškove
Istraživači su otkrili da bi, ako se V2G tehnologija popularizira u urbanim sredinama, mogla efikasno ublažiti trenutni problem „teško dostupnih punjača“ u gradovima. Kina je još uvijek u ranim fazama primjene V2G tehnologije. Kao što je istakla osoba zadužena za elektranu, u teoriji, V2G tehnologija je slična omogućavanju mobilnih telefona za punjenje power bankova, ali njena stvarna primjena zahtijeva naprednije upravljanje baterijama i interakciju s mrežom.
Istraživači su istraživali kompanije koje proizvode punjačnice u Pekingu i otkrili da je trenutno većina punjača u Pekingu jednosmjerna punjača koja može puniti samo vozila. Kako bismo promovirali dvosmjerne punjačnice s V2G funkcijama, trenutno se suočavamo s nekoliko praktičnih izazova:
Prvo, gradovi prvog reda, poput Pekinga, suočavaju se s nedostatkom zemljišta. Izgradnja stanica za punjenje s V2G funkcijama, bilo da se radi o zakupu ili kupovini zemljišta, znači dugoročna ulaganja i visoke troškove. Štaviše, teško je pronaći dodatno dostupno zemljište.
Drugo, bit će potrebno vrijeme za transformaciju postojećih napojnih stubova. Troškovi ulaganja u izgradnju napojnih stubova su relativno visoki, uključujući troškove opreme, najma prostora i ožičenja za spajanje na električnu mrežu. Ove investicije se obično isplate za najmanje 2-3 godine. Ako se naknadna ugradnja zasniva na postojećim napojnim stubovima, kompanije možda neće imati dovoljno podsticaja prije nego što se troškovi povrate.
Ranije su mediji izvještavali da će se popularizacija V2G tehnologije u gradovima trenutno suočiti s dva velika izazova: Prvi su visoki početni troškovi izgradnje. Drugo, ako je napajanje električnih vozila neispravno spojeno na mrežu, to može utjecati na stabilnost mreže.
Tehnološki izgledi su optimistični i imaju veliki potencijal na dugi rok.
Šta primjena V2G tehnologije znači za vlasnike automobila? Relevantne studije pokazuju da je energetska efikasnost malih tramvaja oko 6 km/kWh (to jest, jedan kilovat-sat električne energije može preći 6 kilometara). Kapacitet baterija malih električnih vozila je uglavnom 60-80 kWh (60-80 kilovat-sati električne energije), a električni automobil može napuniti oko 80 kilovat-sati električne energije. Međutim, potrošnja energije vozila uključuje i klima uređaj itd. U poređenju sa idealnim stanjem, domet vožnje će biti smanjen.
Osoba zadužena za spomenutu kompaniju za punjenje optimistična je u pogledu V2G tehnologije. Istakao je da novo energetsko vozilo može pohraniti 80 kilovat-sati električne energije kada je potpuno napunjeno i da svaki put može isporučiti 50 kilovat-sati električne energije u mrežu. Izračunato na osnovu cijena električne energije za punjenje koje su istraživači vidjeli u podzemnoj garaži trgovačkog centra u East Fourth Ring Roadu u Pekingu, cijena punjenja tokom vanvršnih sati iznosi 1,1 juan/kWh (cijene punjenja su niže u predgrađima), a cijena punjenja tokom vršnih sati iznosi 2,1 juan/kWh. Pod pretpostavkom da vlasnik automobila puni tokom vanvršnih sati svaki dan i isporučuje energiju u mrežu tokom vršnih sati, na osnovu trenutnih cijena, vlasnik automobila može ostvariti profit od najmanje 50 juana dnevno. „Uz moguće prilagodbe cijena iz elektroenergetske mreže, kao što je implementacija tržišnih cijena tokom vršnih sati, prihod od vozila koja isporučuju energiju punjačima može se dodatno povećati.“
Osoba zadužena za spomenutu elektranu istakla je da se, putem V2G tehnologije, troškovi gubitka baterije moraju uzeti u obzir kada električna vozila šalju energiju u mrežu. Relevantni izvještaji pokazuju da je cijena baterije od 60 kWh približno 7.680 američkih dolara (što je ekvivalentno približno 55.000 RMB).
Za kompanije koje proizvode punjačne stupove, kako se broj novih energetskih vozila nastavlja povećavati, tržišna potražnja za V2G tehnologijom će također rasti. Kada električna vozila prenose energiju u mrežu putem punjača, kompanije koje proizvode punjačne stupove mogu naplatiti određenu „naknadu za uslugu platforme“. Osim toga, u mnogim gradovima u Kini kompanije investiraju i upravljaju punjačima, a vlada će obezbijediti odgovarajuće subvencije.
Domaći gradovi postepeno promovišu V2G aplikacije. U julu 2023. godine, prva demonstracijska V2G stanica za punjenje u gradu Zhoushan zvanično je puštena u upotrebu, a prva narudžba za transakciju u parku u provinciji Zhejiang je uspješno završena. Dana 9. januara 2024. godine, NIO je objavio da je prva serija od 10 V2G stanica za punjenje u Šangaju zvanično puštena u rad.
Cui Dongshu, generalni sekretar Nacionalnog udruženja za informacije o tržištu putničkih automobila, optimističan je u pogledu potencijala V2G tehnologije. Rekao je istraživačima da bi se s napretkom tehnologije baterija, vijek trajanja baterije mogao povećati i do 3.000 puta ili više, što je ekvivalentno oko 10 godina korištenja. Ovo je izuzetno važno za scenarije primjene gdje se električna vozila često pune i prazne.
Strani istraživači su došli do sličnih otkrića. Australijski ACT je nedavno završio dvogodišnji istraživački projekat V2G tehnologije pod nazivom „Realizacija električnih vozila za mrežne usluge (REVS)“. Projekat pokazuje da se, s razvojem tehnologije velikih razmjera, očekuje značajno smanjenje troškova V2G punjenja. To znači da će dugoročno, kako troškovi punionica budu padali, padati i cijena električnih vozila, čime će se smanjiti dugoročni troškovi korištenja. Nalazi bi također mogli biti posebno korisni za uravnoteženje unosa obnovljive energije u mrežu tokom perioda vršne snage.
Potrebna je saradnja elektroenergetske mreže i tržišno orijentisano rješenje.
Na tehničkom nivou, proces vraćanja električnih vozila u električnu mrežu povećat će složenost cjelokupnog rada.
Xi Guofu, direktor Odjeljenja za industrijski razvoj Državne elektroenergetske korporacije Kine, jednom je rekao da punjenje vozila na novu energiju uključuje „veliko opterećenje i malu snagu“. Većina vlasnika vozila na novu energiju navikla je na punjenje između 19:00 i 23:00 sata, što se poklapa s vršnim periodom opterećenja električne energije u domaćinstvima. Do 85% opterećenja povećava vršnu snagu i donosi veći utjecaj na distributivnu mrežu.
Iz praktične perspektive, kada električna vozila vraćaju električnu energiju u mrežu, potreban je transformator za podešavanje napona kako bi se osigurala kompatibilnost s mrežom. To znači da proces pražnjenja električnog vozila mora odgovarati tehnologiji transformatora električne mreže. Konkretno, prijenos energije s punjača na tramvaj uključuje prijenos električne energije s višeg na niži napon, dok prijenos energije s tramvaja na punjač (a time i u mrežu) zahtijeva povećanje napona s nižeg na viši napon. U tehnologiji je to složenije, uključuje pretvorbu napona i osigurava stabilnost električne energije i usklađenost sa standardima mreže.
Osoba zadužena za spomenutu elektranu istakla je da elektroenergetska mreža treba provoditi precizno upravljanje energijom za procese punjenja i pražnjenja više električnih vozila, što nije samo tehnički izazov, već uključuje i prilagođavanje strategije rada mreže.
Rekao je: „Na primjer, na nekim mjestima, postojeće žice električne mreže nisu dovoljno debele da podrže veliki broj napojnih stubova. To je ekvivalentno sistemu vodovodnih cijevi. Glavna cijev ne može opskrbiti dovoljno vode svim ograncima cijevi i potrebno ju je preožičiti. To zahtijeva mnogo preožičenja. Visoki troškovi izgradnje.“ Čak i ako se napojni stubovi negdje instaliraju, oni možda neće ispravno raditi zbog problema s kapacitetom mreže.
Potrebno je unaprijediti odgovarajuće adaptacijske radove. Na primjer, snaga punjača sa sporim punjenjem obično je 7 kilovata (7 kW), dok je ukupna snaga kućanskih aparata u prosječnom domaćinstvu oko 3 kilovata (3 kW). Ako se povežu jedan ili dva punjača, opterećenje se može u potpunosti opteretiti, a čak i ako se energija koristi van vršnih sati, elektroenergetska mreža može biti stabilnija. Međutim, ako se poveže veliki broj punjača i energija se koristi u vršnim satima, nosivost mreže može biti prekoračena.
Osoba zadužena za spomenutu elektranu rekla je da se, u okviru perspektive distribuirane energije, može istražiti tržište električne energije kako bi se riješio problem promovisanja punjenja i pražnjenja vozila na novu energiju u elektroenergetsku mrežu u budućnosti. Trenutno, električnu energiju prodaju kompanije za proizvodnju energije kompanijama za proizvodnju električne energije, koje je zatim distribuiraju korisnicima i preduzećima. Višeslojna cirkulacija povećava ukupne troškove snabdijevanja energijom. Ako korisnici i preduzeća mogu kupovati električnu energiju direktno od kompanija za proizvodnju električne energije, to će pojednostaviti lanac snabdijevanja energijom. „Direktna kupovina može smanjiti međukanke, čime se smanjuju operativni troškovi električne energije. To također može podstaći kompanije za punjenje da aktivnije učestvuju u snabdijevanju energijom i regulaciji elektroenergetske mreže, što je od velikog značaja za efikasan rad tržišta električne energije i promociju tehnologije međusobnog povezivanja vozila i mreže.“
Qin Jianze, direktor Centra za energetske usluge (Centar za kontrolu opterećenja) kompanije State Grid Smart Internet of Vehicles Technology Co., Ltd., predložio je da se, iskorištavanjem funkcija i prednosti platforme Internet of Vehicles, punionice za društvenu imovinu mogu povezati s platformom Internet of Vehicles kako bi se pojednostavilo poslovanje društvenih operatera. Izgradite prag, smanjite troškove ulaganja, postižite obostrano korisnu saradnju s platformom Internet of Vehicles i izgradite održivi industrijski ekosistem.
Susie
Sichuan Green Science & Technology Ltd., Co.
0086 19302815938
Vrijeme objave: 10. februar 2024.
